Тема7. Вплив шкідливих факторів на стан міського середовища

1.Види шкідливого фізичного впливу на міське середовище:

а). радіаційний вплив;

б). магнітні, електричні, електромагнітні поля та випромінювання;

в). акустичний вплив і вібрація.

1. До шкідливих фізичних впливів відносять:

- іонізуюче випромінювання – радіаційний вплив високого рівня енергії (потоки ά, β і γ – частинок, що утворюються при радіоактивному розпаді), а також електромагнітні випромінювання з довжиною хвилі менше 10^-7см;

- неіонізуюче випромінювання – частина електромагнітного спектра з довжиною хвилі більше 10^-7см в діапазоні низьких частот, а також малі дози радіоактивного випромінювання;

- акустичний вплив – шум, ультразвук, інфразвук;

- вібрація.

Іонізуюче випромінювання характеризується високим ступенем біологічного впливу на рівні молекул і клітин, окремих органів і організмів в цілому. При цьому відбувається активне поглинання біологічними суб’єктами енергії випромінювання, іонізація атомів і молекул, пошкодження молекулярних з’єднаній і утворення активних вільних радикалів. Реакція організмів (як соматичні, так і генетичні зміни) залежить від виду випромінювання, швидкості поглинання енергії, поглинутої дози випромінювання, а також від індивідуальних особливостей організмів.

Неіонізуюче випромінювання не настільки руйнівно впливає на живі організми, але віддалені наслідки його впливу можуть бути негативними.

а). Радіаційний вплив пов'язаний з радіоактивністю. Радіоактивність – це самовільне перетворення нестійкого ізотопу одного елемента в ізотоп другого елемента, що супроводжується виділенням електронів, протонів та нейтронів.

Радіоактивне опромінювання пов’язано з впливом джерел як природного, так і штучного походження. Основна частина опромінювання, яку отримують жителі Землі, обумовлена природними джерелами. Середня річна індивідуальна еквівалентна доза від природних джерел складає приблизно 2 мілізіверта (мЗв). Для мешканців України цей показник вище і дорівнює, по даним Міністерства охорони здоров’я, 4,46 мЗв.

Дози опромінювання населення від природних джерел радіації залежать від геологічної будови регіону, висоти населеного пункту над рівнем моря і планувально-архітектурних особливостей території.

Для жителів гірської місцевості збільшується доля космічного опромінювання в загальній дозі отриманого за рік опромінювання. Так, мешканці населених пунктів на висоті більше 2000м отримують дозу космічного опромінювання в декілька разів більшу, ніж мешканці рівнин.

Збільшення дози опромінювання може бути викликано за рахунок використання будівельних матеріалів з високим вмістом радіонуклідів під час будівництва житлових і громадських будинків, а також автошляхів.

При опромінюванні людини від джерел радіоактивного випромінювання дозою до 1 Грея (Гр) підвищується імовірність розвитку онкологічних захворювань і появи генетичних дефектів. Ці наслідки можуть проявлятись навіть через тривалий термін часу після моменту опромінювання. При опромінюванні більшими дозами наслідки проявляються швидко у вигляді променевої хвороби різного ступеня, причому чим більша доза опромінювання, тим швидше і гостріше проявляється її згубний ефект.

Опромінювання, яке діє на живі організми, поділяється на внутрішнє і зовнішнє. Зовнішнє опромінення – це таке, джерело якого знаходиться зовні організму. Воно пов’язане в основному з бета і гамма випромінюванням, які мають високу проникаючу здатність. У випадках, коли радіоактивні речовини потрапляють в середину організму з повітрям або з їжею, з’являється джерело внутрішнього опромінювання. При внутрішньому опромінюванні на клітини діють в основному альфа – частинки.

Небезпечним природним джерелом внутрішнього опромінювання людини є радіоактивний газ радон. Він в 7,5 разів тяжчий за повітря, не має кольору і запаху. Радіоактивні властивості мають ізотопи радон – 222 та радон – 220, які є продуктом розпаду радію – 226. Радон просочується із гірських порід, що використовують для будівництва, і накопичується в приміщеннях, в особливості при недостатньої вентиляції. Також радон може бути присутній у воді зі свердловин і накопичуватися у ванних кімнатах при користуванні душем. Проведені у 18 обласних центрах України заміри активності радону – 222 в різних приміщеннях показали, що на першому поверсі багатоповерхових будинків вона складає в середньому 48 Бк/м³ (Бекереля на куб. метр), на поверхах, вище першого – в середньому 22 Бк/м³, а в одноповерхових будинках складає в середньому 92 Бк/м³. В одному і тому ж населеному пункті концентрація радону в приміщеннях може відрізнятись в сотні разів, залежно від матеріалу і архітектурно-планувальних особливостей будівлі.

Діючі в Україні нормативи дозволяють граничну середньорічну концентрацію радону – 222 в приміщеннях не більше 50 Бк/м³. Проекти дитячих дошкільних закладів і шкіл повинні обов’язково передбачати протирадонові заходи.

Джерела радіоактивного випромінювання, створені людиною, від циферблатів годинників, що світяться, і медичних апаратів до ядерної зброї і атомних електростанцій, призвели до значного збільшення доз опромінювання, як індивідуальних так і колективних.

По оцінкам міжнародних організацій, основну дозу радіоактивного опромінювання від техногенних джерел радіації, людина отримує від медичних апаратів. Рентгенологічне обстеження і флюорографія є обов’язковими щорічними процедурами в більшості розвинутих країн світу, в тому числі і в Україні. Дози опромінювання, які отримують пацієнти, залежать від кваліфікації персоналу і стану обладнання. В Україні доза опромінення від діагностичного медичного обладнання згідно нормативів не повинна перевищувати 1 мілізіверта (мЗв) в рік. Більші дози допускається отримувати тільки при лікуванні з використанням радіаційного опромінювання.

Джерела іонізуючого випромінювання використовують в багатьох приладах для контролю якості продукції, в лабораторних приладах і дослідницьких апаратах. Річний ліміт індивідуальної дози для персоналу, що працює з джерелами радіації, в Україні складає 20 мЗв.

В 50-70 роки відбувались інтенсивні випробовування ядерної зброї в різних кутках планети. Не дивлячись на те, що в останні десятиріччя ці випробовування різко скоротились, довгоживучі радіонукліди продовжують потрапляти зі стратосфери на Землю, сприяючи підвищенню радіаційного фону. Так, у Харкові індивідуальна еквівалентна доза в 1962 році складала 1,83 мЗв, в 1982 р. – 4 мЗв, а в 1992р. – вже 6,1 мЗв.

Атомний енергетичний цикл вносить суттєвий вклад в підвищення радіаційного фону, вчасності при складуванні радіоактивних відходів, збагаченні уранових руд, захороненні відпрацьованого ядерного палива. Однак, найбільшої небезпеки завдають аварії на АЕС.

В 1986 році на Чорнобильській атомній електростанції, в 80 км від Києва, відбулася аварія, яку рахують найбільшою техногенною катастрофою в історії людства. В наслідок викиду багатьох тонн радіо - активних речовин, забруднення зазнала атмосфера над всією планетою. Поблизу місця аварії радіаційний фон перевищував тисячу рентген на годину. В Києві радіаційний фон на протязі декількох місяців перевищував природній в сотні разів. Відбулось забруднення поверхневих джерел водопостачання міста і терміново треба було переходити на постачання води в місто з підземних джерел. В перши тижні розповсюдження радіації відбувалось в основному повітряними шляхами. В подальшому міграція радіонуклідів із зони забруднення відбувалась переважно гідродинамікою ґрунтових і поверхневих вод. Накопичення радіоактивних речовин в Київському водосховищі в перший період ліквідації аварії призвело до радіоактивного забруднення донних відкладень. Як показують дані моніторингу, відбувається поступове пересування на південь максимуму концентрації радіонуклідів в донних відкладеннях. Це переміщення забруднення вниз по каскаду Дніпровських водосховищ загрожує погіршенням радіаційної ситуації в Дніпропетровську, Запоріжжі, Черкасах та інших містах Придніпров’я.

Для забезпечення захисту населення від впливу радіоактивного випромінювання в Україні прийнятий ряд законодавчих актів і відомчих нормативних документів. Наприклад, передбачений обов’язковий радіаційний контроль в будівництві і виробництві будівельних матеріалів. Під суворий контроль поставлена медична і дослідницька апаратура, прилади рентгенодіагностики.

В рамках міжнародної співпраці Україна приєднується до меморандуму щодо заборони проведення випробувань і використання ядерної зброї, а також за посилення контролю за безпекою ядерних електростанцій.

б). Магнітні, електричні і електромагнітні поля і випромінювання.

Будь-який електричний струм створює магнітне поле. Організм людини, як показують досліди, реагує на зміни напруженості магнітного поля. Так, магнітні бурі, що виникають в період сонячної активності, викликають порушення серцево-судинної системи людини.

Штучні магнітні поля, що створюються постійним електричним струмом великої сили, характеризуються напруженістю до декількох тисяч ампер на метр. Нормативна величина напруженості постійного магнітного поля, що утворюється поблизу установок і мереж електропередач постійного струму, на протязі робочої доби складає 8000 А/м. Гранично допустимий рівень напруженості не встановлений.

Крім магнітного поля, постійний електричний струм створює електростатичне поле. Електростатичне поле високої напруженості негативно впливає на організм людини, викликає розлади нервової системи, шкідливо діє на репродуктивну функцію організму, в особливості у чоловіків. Нормативна величина напруженості електростатичного поля на протязі робочого дня складає 20 кВ/м, гранично допустимий рівень напруженості – 60 кВ/м.

Струм являє собою упорядкований рух електричних зарядів, кожний з яких створює електричне поле. Будь яка зміна струму викликає зміну напруги електричного поля. Ці зміни поширюються зі швидкістю світла, а процес їх поширення і є електромагнітне випромінювання. Таким чином електромагнітне випромінювання являє собою електромагнітне поле, яке періодично змінюється в просторі, в якому електричне і магнітне поля тісно взаємопов’язані.

Всі електромагнітні поля можна поєднати за походженням в дві групи: природні та штучні. Природні електромагнітні поля по відношенні до конкретного організму поділяються на зовнішні (космічні, геомагнітні) і внутрішні, які створюються в середині організму.

Виявлено, що не усі організми однаково чутливі до електромагнітних полів. Хворі на них реагують сильніше, ніж здорові, чоловіки сильніше ніж жінки. Електромагнітні поля можуть прискорювати розвиток онкологічних захворювань.

При тривалій дії електромагнітних полів спостерігаються функціональні розлади центральної нервової системи.

Серйозним джерелом тривоги є ретранслятори мобільних телефонів.

Для захисту населення від впливу електромагнітного поля високої частоти джерела радіохвильового випромінювання потужністю більше 100кВт – радіостанції, телецентри, ретранслятори – повинні розміщуватись за межами населених пунктів. Якщо джерела радіохвильового випромінювання розміщуються в межах міста, то навколо цих джерел обов’язково повинна створюватись санітарно-захисна зона (СЗЗ), яка складається з зони суворого режиму і з зони обмеженого користування. На межі зони суворого режиму напруженість електромагнітного поля не повинна перевищувати 20 В/м, а на зовнішній межі зони обмеженого користування - 2 В/м. В зоні суворого режиму знаходиться джерело радіохвильового випромінювання. Ця зона повинна бути огороджена і охоронятись. В межах СЗЗ забороняється знаходження житлових будинків. Розміри СЗЗ вираховують, виходячи з сумарній потужності джерел випромінювання, висоти їх знаходження, коефіцієнту підсилення, висоти і типу антен, а також рельєфу місцевості. Із збільшенням висоти антени, напруженість електромагнітного поли збільшується і це впливає на розміри СЗЗ. Розміри санітарно-захисної зони можуть складати від декількох сотень метрів до 2 км.

в). Акустичний вплив і вібрація.

Акустичний вплив (шум) являє собою сукупність неперіодичних звуків різної інтенсивності і частоти. Інтенсивність і спектральний склад шуму визначають якісні особливості сприйняття його органами слуху людини і ступінь впливу на організм в цілому.

Акустичні коливання залежно від частоти поділяються на ультразвук, звук і інфразвук. При частоті від 16 до 20 000 Гц акустичні коливання сприймаються органами слуху людини. Коливання з частотою більше 20 000 Гц відносяться до ультразвукових, з частотою менше 16 Гц – до інфразвукових коливань. Виділяють також діапазон частот від 2·10⁴ до 10⁹ Гц, які мають назву гіперзвукових.

Гучність звуку залежить від амплітуди звукових коливань, а сила (інтенсивність) звуку (І) характеризується потужністю звуку на одиницю площі і визначається в Вт/м².

Дія звуку оцінюється відносною інтенсивністю звуку (L_р), для числового визначення якої прийнята одиниця дБ – децибел.

Джерела шумів в місті досить різні. Основним джерелом, на який припадає до 80% загального акустичного навантаження, є транспорт. На великих транспортних магістралях рівень шуму складає 85-92 дБ Інтенсивний шум створює також залізничний транспорт. Навіть на відстані 200м від залізничної колії рівень шуму складає приблизно 60 дБ.

Потужними джерелами шуму, з якими пов’язане акустичне забруднення на велику площу, є аеропорти. Особливо інтенсивний шум створюється літаками коли вони злітають. Так, наприклад, рівень шуму на відстані 1 км від злітної смуги під час зльоту літака АН-24 досягає 110 дБ.

Житлові приміщення, в особливості в багатоповерхівках, мають власні «внутрішні» джерела шуму: працюючи ліфти, вентилятори, телевізори, магнітофони можуть створювати шуми інтенсивністю від 70 до 90 дБ. Гучна розмова по телефону є джерелом акустичного впливу інтенсивністю до 70 дБ.

Потужний акустичний вплив негативно впливає на органи слуху людини, причому в першу чергу погіршується сприйняття високих звуків. Постійний вплив шумів знижує працездатність, може стати причиною неврозів та інших нервових захворювань. Найбільш чутливі до дії шумів люді старшого віку. Якщо в віці до 27 років на зайві шуми негативно реагує приблизно 46%, то в віці від 55 і старше – 75% людей. Особливо негативно сприймають люді акустичний вплив в ночі.

Однак і абсолютна тиша негативно впливає на людину. Проби створити «робочі обставини» в виробничих приміщеннях шляхом повної звукоізоляції призвели до нервових зривів і потер ям працездатності. Звуки певної сили стимулюють робочий процес і процес мислення. Ефект «тихого шуму», якій створює музика або тихі розмови, найбільш сприятливі для робочої обстановки.

Санітарні норми, що діють в Україні, враховують специфіку приміщень (житлові будинки, готелі, лікарні, гуртожитки і т.п.), пору доби, наближеність до аеропортів і залізничних вокзалів. Для житлових будинків середній допустимий рівень інтенсивності звуків (L_екв) в денний час складає 55 дБ, в нічний – 45 дБ, максимально допустимий рівень (L_макс)відповідно 70 і 60 дБ. Для територій, що прилягають до лікарень і санаторіїв, значення допустимого шумового впливу на 10 дБ нижче, а для гуртожитків і готелів – на 5 дБ вищий. Регламентації підлягають також умови забудови в зоні впливу аеропортів.

Вібрація - це механічні коливання, що виникають у пружних тілах з частотою як правило більше 1Гц і з малою амплітудою.

Вібраційний вплив пов'язаний з акустичними коливаннями низьких частот і інфразвуковими коливаннями. Інфразвук генерується багато чисельними природними явищами (ураганами, штормами, діючими вулканами і т.п.) і має здібність розповсюджуватись на великі відстані. Потужність таких інфразвукових коливань природного походження як правило невелика.

Міста є скупченням техногенних джерел інфразвукових коливань і пов’язаної з ними вібрації. До таких джерел відносяться компресорні станції, вентилятори, будівельні майданчики, турбіни, дизельні генератори, інші технічні пристрої. Вібрація і інфразвук негативно впливають на стан людини, викликаючи відчуття коливань внутрішніх органів і відчуття болю, синдром «морської хвороби», а також відчуття тривоги, страху, зниження інтелектуальних здібностей.

Нормування рівня вібрації в житлових приміщеннях по різним показникам коливається від 2 до 63 Гц з врахуванням пори доби, характеру вібрації і часу її дії.

Міри по захисту від акустичного забруднення середовища і вібрації поділяються на такі, що пов’язані зі зниженням шуму в самих джерелах і на таки, що забезпечуються впровадженням певних архітектурно-планувальних рішень і використанням спеціальних матеріалів при будівництві, які поглинають шум і вібрацію.

Під час реконструкції міста одним з важливих заходів є винесення аеропорту за межи міста, будівництво об’їзних автотрас навколо міста для транзитних автомобілів, реорганізація міського транспорту (наприклад, замість трамвая впровадити тролейбуси). Для акустичного комфорту спальних районів рекомендується шумопоглинаюче озеленення. Акустичний ефект зниження рівня шумів залежить від конструкції і ширини зеленої смуги та її дендрологічного складу. В місті захист від транспортного шуму забезпечує також використання шумозахисних екранів із армованого бетону, профільного пластику або скловолокна. Ефект дає також правильне планування житлових будинків, коли вікна спалень виходять всередину двору. Захист від шумів всередині будинку досягають використанням при будівництві спеціальних шумопоглинаючих матеріалів, герметичних вікон і встановлення безшумних ліфтів.

Захист від вібраційного та інфразвукового впливу в першу чергу полягає в удосконаленні і правильному регулюванню джерел цього впливу.

Вплив на людину ультразвукового і гіперзвукового діапазону нормується тільки для робочої зони виробничих приміщень, де можуть існувати джерела цього впливу. Нормативи допустимого впливу цих коливань для населених пунктів не встановлюються.

Дата добавления: 2014-01-07